지구 물질의 기원은 내태양계 ^{CEFR B2}

오랫동안 학계에서는 지구를 이루는 물질이 어디에서 왔는지에 대해 의견이 갈렸습니다. 과거 연구들은 지구 물질의 일부가 목성 바깥의 외태양계에서 왔을 가능성(6–40%)을 제시하기도 했습니다. ETH Zurich의 Paolo Sossi와 Dan Bower는 화성과 소행성 베스타 샘플을 포함한 다양한 운석의 기존 동위원소 비율 데이터를 광범위하게 재분석했습니다. 동위원소는 질량이 다른 같은 원자들로, 기원 추적에 중요한 단서를 제공합니다.

연구팀은 10개의 서로 다른 동위원소 계통 데이터를 사용하고 전문화된 통계 방법을 적용했습니다. 이전 연구들이 주로 두 계통에 의존했던 것과 달리, 폭넓은 계통을 이용한 분석은 지구 구성 물질이 전적으로 내태양계 기원임을 강하게 지지했습니다. 연구는 외태양계 물질의 기여가 지구 질량의 2% 미만일 가능성이 크고, 아예 없을 수도 있다고 결론지었습니다. 해당 논문은 Nature Astronomy에 실렸습니다.

연구진은 또한 내태양계에서 형성된 비탄소질 운석과, 더 멀리서 형성되어 물과 탄소를 더 많이 포함하는 탄소질 운석을 구분했습니다. 새로운 분석은 지구가 비탄소질 물질로만 구성되어 있으며 목성을 통한 유의미한 물질 교환 증거가 없음을 보여줍니다. 팀은 목성의 빠른 성장으로 원시 행성계 원반에 틈이 생기면서 외부 물질의 유입이 차단되었을 가능성을 제시합니다.

Sossi는 이 결과가 "단일한 물질 저수지에서 기원한다"는 점을 분명히 보여준다고 말했습니다. Bower는 계산이 매우 견고하며 오로지 데이터 자체에 의존했다고 강조했습니다. 저자들은 지구의 조성이 베스타와 화성과 유사하다고 밝히고, 금성과 수성의 조성 및 내측계에 물이 충분히 존재했던 이유와 이 과정이 외계행성계에도 적용되는지를 추가로 조사할 것이라고 밝혔습니다. Source: ETH Zurich